如圖，用OA、OB兩根輕繩將花盆懸于兩豎直墻之間，開(kāi)始時(shí)OB繩水平．現(xiàn)保持O點(diǎn)位置不變，改變OB繩長(zhǎng)使繩右端由B點(diǎn)緩慢上移至B′點(diǎn)，此時(shí)OB′與OA之間的夾角θ<90°．設(shè)此過(guò)程中OA、OB繩的拉力分別為F_OA、F_OB，則下列說(shuō)法正確的是

A．F_OA一直減小          B．F_OA一直增大

C．F_OB一直減小          D．F_OB先增大后減小

在人類(lèi)對(duì)物質(zhì)運(yùn)動(dòng)規(guī)律的認(rèn)識(shí)過(guò)程中，許多物理學(xué)家大膽猜想、勇于質(zhì)疑，取得了輝煌的成就，下列有關(guān)科學(xué)家及他們的貢獻(xiàn)描述中正確的是（　�。�

A．伽利略探究物體下落規(guī)律的過(guò)程使用的科學(xué)方法是：?jiǎn)栴}→猜想→數(shù)學(xué)推理→實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證→合理外推→得出結(jié)論．

B．卡文迪許在牛頓發(fā)現(xiàn)萬(wàn)有引力定律后，進(jìn)行了“月﹣地檢驗(yàn)”，將天體間的力和地球上物體的重力統(tǒng)一起來(lái)

C．開(kāi)普勒潛心研究第谷的天文觀測(cè)數(shù)據(jù)，提出行星繞太陽(yáng)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)

D．奧斯特由環(huán)形電流和條形磁鐵磁場(chǎng)的相似性，提出分子電流假說(shuō)，解釋了磁現(xiàn)象電本質(zhì)

如圖所示，一長(zhǎng)為L的薄壁玻璃管放置在水平面上，在玻璃管的a端放置一個(gè)直徑比玻璃管直徑略小的小球，小球帶電荷量為-q、質(zhì)量為m。玻璃管右邊的空間存在方向豎直向上、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。磁場(chǎng)的左邊界與玻璃管平行，右邊界足夠遠(yuǎn)。玻璃管帶著小球以水平速度v₀垂直于左邊界向右運(yùn)動(dòng)，由于水平外力的作用，玻璃管進(jìn)入磁場(chǎng)后速度保持不變，經(jīng)一段時(shí)間后小球從玻璃管b端滑出并能在水平面內(nèi)自由運(yùn)動(dòng)，最后從左邊界飛離磁場(chǎng)。設(shè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中小球的電荷量保持不變，不計(jì)一切阻力。求：

(1) 小球從玻璃管b端滑出時(shí)速度的大��；

(2) 從玻璃管進(jìn)入磁場(chǎng)至小球從b端滑出的過(guò)程中，外力F隨時(shí)間t變化的關(guān)系；

(3) 小球飛離磁場(chǎng)時(shí)速度的方向。

圖3－（甲）是證實(shí)玻爾關(guān)于原子內(nèi)部能量量子化的一種實(shí)驗(yàn)裝置的示意圖，從電子槍A射出的電子進(jìn)入充有氦氣的容器B中，在O點(diǎn)與氦原子核碰撞后進(jìn)入速度選擇器C，而氦原予則由低能級(jí)被激發(fā)到高能級(jí)．速度選擇器C由兩個(gè)同心圓弧電極P₁和P₂組成，電極間場(chǎng)強(qiáng)方向沿半徑方向．當(dāng)兩極間加電壓U時(shí)，只允許具有確定能量的電子通過(guò)，并進(jìn)入檢測(cè)裝置D，由檢測(cè)裝置D測(cè)出電了產(chǎn)生的電流I．改變電壓，同時(shí)測(cè)出I的數(shù)值，就可以確定碰撞后進(jìn)入速度選擇器的電子能量分布．為研究方便：①忽略電子重力；②設(shè)電子與原子碰撞前原子靜止，原子質(zhì)量比電子大得多，碰撞后原子雖被稍微移動(dòng)但仍可忽略電子的這一能量損失，即假設(shè)碰撞后原子仍不動(dòng)；③當(dāng)電子與原子做彈性碰撞時(shí)，電子損失的動(dòng)能傳給原子，使原子內(nèi)部能量增加．

⑴設(shè)速度選擇器兩端電壓為UV時(shí)，允許通過(guò)的電子動(dòng)能為E_leV．試寫(xiě)出E_leV與UV的關(guān)系式．設(shè)通過(guò)速度選擇器的電子軌跡半徑r＝2m，電極P₁與P₂的間隔d＝0.1m，兩極間場(chǎng)強(qiáng)的大小處處相等．

⑵如果電子槍射出的電予動(dòng)能E_k＝50eV，改變P₁與P₂之間的電壓U，測(cè)得電流I，得到U－I圖線如圖3－（乙）所示．圖線表明當(dāng)電壓U分別為5.00V、2.88V、2.72V、2.64V時(shí)，電流出現(xiàn)峰值．試說(shuō)明U＝5.00V與U＝2.88V時(shí)，電子和氦原子碰撞時(shí)電子能量的變化情況．求出氦原子三個(gè)激發(fā)態(tài)的能級(jí)E_n，設(shè)基態(tài)能量E₁＝0。                                   圖3

太陽(yáng)現(xiàn)正處于主序星演化階段。它主要是由電子和、等原子核組成。維持太陽(yáng)輻射的是它內(nèi)部的核聚變反應(yīng)，核反應(yīng)方程是2e+4→+釋放的核能，這些核能最后轉(zhuǎn)化為輻射能。根據(jù)目前關(guān)于恒星演化的理論，若由于聚變反應(yīng)而使太陽(yáng)中的核數(shù)目從現(xiàn)有數(shù)減少10％，太陽(yáng)將離開(kāi)主序墾階段而轉(zhuǎn)入紅巨星的演化階段。為了簡(jiǎn)化，假定目前太陽(yáng)全部由電子和核組成。

（1）為了研究太陽(yáng)演化進(jìn)程，需知道目前太陽(yáng)的質(zhì)量M。已知地球半徑R=6.4×10⁶ m，地球質(zhì)量m=6.0×10²⁴ kg，日地中心的距離r=1.5×10¹¹ m，地球表面處的重力加速度g=10 m/s²，1年約為3.2×10⁷秒。試估算目前太陽(yáng)的質(zhì)量M。

（2）已知質(zhì)子質(zhì)量m_p=1.6726×10^{－27 kg}，質(zhì)量m_α=6.6458×10^{－27 kg}，電子質(zhì)量m_e=0.9×10^{－30 kg}，光速c=3×10⁸ m/s。求每發(fā)生一次題中所述的核聚變反應(yīng)所釋放的核能。

（3）又知地球上與太陽(yáng)光垂直的每平方米截面上，每秒通過(guò)的太陽(yáng)輻射能w=1.35×10³ W/m²。試估算太陽(yáng)繼續(xù)保持在主序星階段還有多少年的壽命。

（估算結(jié)果只要求一位有效數(shù)字。）

N個(gè)長(zhǎng)度逐個(gè)增大的金屬圓筒和一個(gè)靶,它們沿軸線排列成一串,如圖所示(圖中只畫(huà)出了六個(gè)圓筒,作為示意)．各筒和靶相間地連接到頻率為υ、最大電壓值為U的正弦交流電源的兩端．整個(gè)裝置放在高真空容器中．圓筒的兩底面中心開(kāi)有小孔．現(xiàn)有一電量為q、質(zhì)量為m的正離子沿軸線射入圓筒,并將在圓筒間及圓筒與靶間的縫隙處受到電場(chǎng)力的作用而加速(設(shè)圓筒內(nèi)部沒(méi)有電場(chǎng))．縫隙的寬度很小,離子穿過(guò)縫隙的時(shí)間可以不計(jì)．已知離子進(jìn)入第一個(gè)圓筒左端的速度為v₁,且此時(shí)第一、二兩個(gè)圓筒間的電勢(shì)差V₁-V₂=-U．為使打到靶上的離子獲得最大能量,各個(gè)圓筒的長(zhǎng)度應(yīng)滿足什么條件?并求出在這種情況下打到靶上的離子的能量．

如圖所示，兩條相距l=0.20m的平行光滑金屬導(dǎo)軌中間水平，兩端翹起。中間水平部分MN、PQ長(zhǎng)為d=1.50m，在此區(qū)域存在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B=0.50T，軌道右端接有電阻R=1.50Ω。一質(zhì)量為m=10g的導(dǎo)體棒從左端高H=0.80m處由靜止下滑，最終停在距MP右側(cè)L=1.0m處，導(dǎo)體棒始終與導(dǎo)軌垂直并接觸良好。已知導(dǎo)體棒的電阻r=0.50Ω，其他電阻不計(jì)，g取10m/s²。求：

（1）導(dǎo)體棒第一次進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，電路中的電流；

（2）導(dǎo)體棒在軌道右側(cè)所能達(dá)到的最大高度；

（3）導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)的整個(gè)過(guò)程中，通過(guò)電阻R的電量。

如圖所示，長(zhǎng)度都為L的兩金屬棒C、D兩端分別連接兩根輕質(zhì)的細(xì)軟導(dǎo)線，懸掛在水平固定光滑絕緣的圓柱體兩側(cè)，空間存在兩個(gè)邊界水平、上下高度都為d的兩個(gè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域Ⅰ和Ⅱ，磁場(chǎng)方向與金屬棒及其兩端的豎直導(dǎo)線所確定的平面垂直，磁感應(yīng)強(qiáng)度均為B，C的質(zhì)量為2m，D的質(zhì)量為m，C、D的電阻都為R，導(dǎo)線電阻不計(jì)，讓兩金屬棒從靜止（軟導(dǎo)線棚緊）開(kāi)始釋放，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間，C剛進(jìn)入Ⅰ區(qū)磁場(chǎng)，而D尚未進(jìn)入Ⅱ區(qū)磁場(chǎng)，從此時(shí)開(kāi)始直到D離開(kāi)Ⅰ區(qū)磁場(chǎng)，C、D都做勻速直線運(yùn)動(dòng)。求：

⑴C進(jìn)入磁場(chǎng)之前，每根導(dǎo)線中的張力T

⑵釋放的位置，C離Ⅰ區(qū)磁場(chǎng)上邊緣的距離h

⑶全過(guò)程中產(chǎn)生的焦耳熱Q

⑷全過(guò)程中動(dòng)過(guò)導(dǎo)線截面的電量q

如圖（a）所示，光滑的平行長(zhǎng)直金屬導(dǎo)軌置于水平面內(nèi)，間距為L、導(dǎo)軌左端接有阻值為R的電阻，質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒垂直跨接在導(dǎo)軌上。導(dǎo)軌和導(dǎo)體棒的電阻均不計(jì)，且接觸良好。在導(dǎo)軌平面上有一矩形區(qū)域內(nèi)存在著豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。開(kāi)始時(shí)，導(dǎo)體棒靜止于磁場(chǎng)區(qū)域的右端，當(dāng)磁場(chǎng)以速度v₁勻速向右移動(dòng)時(shí)，導(dǎo)體棒隨之開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，同時(shí)受到水平向左、大小為f的恒定阻力，并很快達(dá)到恒定速度，此時(shí)導(dǎo)體棒仍處于磁場(chǎng)區(qū)域內(nèi)。

⑴求導(dǎo)體棒所達(dá)到的恒定速度v₂；

⑵為使導(dǎo)體棒能隨磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)，阻力最大不能超過(guò)多少？

⑶導(dǎo)體棒以恒定速度運(yùn)動(dòng)時(shí)，單位時(shí)間內(nèi)克服阻力所做的功和電路中消耗的電功率各為多大？

⑷若t＝0時(shí)磁場(chǎng)由靜止開(kāi)始水平向右做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)較短時(shí)間后，導(dǎo)體棒也做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，其v－t關(guān)系如圖（b）所示，已知在時(shí)刻t導(dǎo)體棒瞬時(shí)速度大小為v_t，求導(dǎo)體棒做勻加速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度大小。

一個(gè)質(zhì)量為m、直徑為d、電阻為R的金屬圓環(huán)，在范圍很大的磁場(chǎng)中沿豎直方向下落，磁場(chǎng)的分布情況如圖所示，已知磁感應(yīng)強(qiáng)度豎直方向的分量B_y的大小只隨高度變化，其隨高度y變化關(guān)系為B_y = B₀(1 + ky)（此處k為比例常數(shù)，且k＞0），其中沿圓環(huán)軸線的磁場(chǎng)方向始終豎直向上，在下落過(guò)程中金屬圓環(huán)所在的平面始終保持水平，速度越來(lái)越大，最終穩(wěn)定為某一數(shù)值，稱(chēng)為收尾速度。求

（1）圓環(huán)中的感應(yīng)電流方向；

（2）圓環(huán)的收尾速度的大小。